Question

7．实验室常利用反应：3Cu+8HNO₃═3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O来制取NO，当有6.4gCu参加反应时，计算：
（1）用双线桥法标出电子转移的方向和数目；
（2）能生成多少升NO（标准状况下）；
（3）使生成的Cu（NO₃）₂中Cu²⁺全部转化成沉淀，则至少需要质量分数为40%密度为1.42g/ml的NaOH溶液体积．

Answer 1

分析 （1）氧化还原反应中的，化合价升高值=化合价降低值=转移电子数目；化合价升高的元素被氧化，化合价降低的元素所在的反应物是氧化剂，据此回答；
（2）根据n=$\frac{m}{M}$计算Cu的物质的量，根据方程式计算NO、HNO₃的物质的量，再根据V=nVm计算NO体积；
（3）使生成的Cu（NO₃）₂中Cu²⁺全部转化成沉淀，消耗氢氧根离子的物质的量是铜离子物质的量的2倍，据此回答．

解答 解：（1）该氧化还原反应中的，化合价升高的是铜元素，化合价降低的是硝酸中的氮元素，转移电子数为6mol，双线桥法表示电子转移的方向和数目为：，

故答案为：；
（2）64gCu的物质的量为$\frac{6.4g}{64g/mol}$=0.1mol，
3 Cu+8HNO₃═3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O
3           8                                    2
0.1          x                                   y
所以x=$\frac{0.8}{3}$mol，y=$\frac{0.2}{3}$mol
标况下生成NO体积为$\frac{0.2}{3}$mol×22.4L/mol=1.49L，
答：标况下生成NO体积为1.49L；
（3）使生成的Cu（NO₃）₂中Cu²⁺全部转化成沉淀，消耗氢氧根离子的物质的量是铜离子物质的量的2倍，所以消耗氢氧化钠的物质的量是0.2mol，设需要质量分数为40%密度为1.42g/ml的NaOH溶液体积为VmL，即$\frac{1.42V×40%}{40}$=0.2，解得V=14mL，
答：至少需要质量分数为40%密度为1.42g/ml的NaOH溶液体积是14mL．

点评 本题考查了氧化还原反应电子转移和氧化还原反应的计算，难度中等，本题采取关系式计算，也可以利用电子转移守恒计算．